Section 4 – Univers Vivant
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Section 4 – Univers Vivant 4.1 La taille d'une population Population : Ensemble d'individus d'une même espèce vivant dans un espace commun à un moment déterminé. Son étude permet de connaître l'évolution des diverses espèces. Ex : la population de l'île de Laval la population des caribous de la Gaspésie Taille : Nombre d'individus qui composent une population. Les facteurs faisant varier la taille d'une population Facteur Description Natalité Naissance d'individus à l'intérieur de la population. Mortalité Décès d'individus à l'intérieur de la population. Immigration Arrivée d'individus provenant d'autres régions au sein de la population. Émigration Départ d'individus vers d'autres régions. Voici 3 méthodes pour mesurer la taille d'une population : 1. Le comptage des individus On compte tous les individus qui se trouvent à l'intérieur de l'espace occupé par la population. 2. L'utilisation de parcelles de terrain On compte les individus se trouvant dans des parcelles délimités au hasard (aussi appelé quadrats), puis on estime la taille totale de la population par un calcul. Taille de la population = _____________________________________________ 3. La méthode de capture-recapture On compte et marque (étiquette, bague, collier, …) les animaux capturés et on les remet en liberté. On capture et compte à nouveau les animaux et on estime la taille totale de la population par un calcul. Taille de la population = _______________________________________________________ 4.2 La densité et la distribution d'une population Densité : Nombre d'individus par unité d'air ou par unité de volume. La densité peut varier selon l'habitat et dépend souvent de l'accès à l'eau, à la nourriture, le climat, la présence de prédateurs, de parasites ou de maladies, les catastrophes naturelles ou d'origine humaine, ... Densité de population = _________________________________ Ex : Sur l'île d'Anticosti d'une superficie de 7 705 km2, on comptait 166 000 cerfs de Virginie en 2006. Quelle est la densité de cette espèce pour 1 km2? Calcul : Distribution : Façons dont sont réparties les individus à l'intérieur de l'espace occupé par la population. 1. La distribution en agrégats (ou contagieuse) Les individus forment des groupes comme les bancs de poissons. 2. La distribution uniforme Les individus sont également répartis comme les fous de Bassan. 3. La distribution Aléatoire Les individus sont répartis au hasard et de façon imprévisible comme les arbustes. Représentation des distributions d'une population 1 2 3 4.3 Les facteurs écologiques Facteur écologique : Définition Élément du milieu qui peut avoir un effet sur les êtres vivants qui y habitent. Ces éléments peuvent être de type biotique ou abiotique et peuvent contribuer à augmenter, réduire ou stabiliser la densité d'une population. Facteur abiotique Facteur biotique Facteur écologique non vivants d'origine physique ou chimique Facteur écologique lié aux actions des vivants - Le pH du sol ou de l'eau - Le relief - La température Exemples - La quantité de précipitations - L'humidité de l'air - La salinité de l'eau - La natalité - Les maladies - La quantité de nourriture - La prédation - La compétition - Les activités humaines Cycle biologique : Périodes d'augmentations et de diminutions de la taille d'une population. Ces périodes sont d'une durée fixe et se répètent continuellement comme celui du lièvre d'Amérique et du lynx du Canada. Lorsque les lièvres deviennent plus abondant, les lynx ont alors plus de nourriture. Ces derniers consomment assez de lièvres pour être en bonne santé et pour se reproduire facilement. Ainsi, lorsque la taille de la population de lièvres augmente, celle du lynx augmente aussi. 4.4 Une communauté Communauté : Ensemble de populations d'espèces différentes habitant le même milieu de vie. Écosystème : Ensemble des interactions des individus d'une communauté avec les facteurs abiotiques du milieu. Biodiversité : Variété d'espèces que comporte une communauté. La biodiversité dépend : – du nombre d'espèces que la communauté contient, aussi appelé la richesse spécifique. – de l'abondance relative de chaque espèce, c'est-à-dire le nombre d'individus d'une espèce par rapport au nombre total d'individus de la communauté. Ex : Le terrain ci-dessous contient des individus « x » et « o ». Calcule la richesse spécifique et l'abondance relative (en %) de chaque espèce d'individus. XX O X X O X X O O X X X XO Perturbation : Richesse spécifique = 2 espèces différentes Abondance relative = (Total de 16 individus) O Événement qui cause des dommages à un écosystème. Elle peut entraîner l'élimination d'organismes et modifier la disponibilité des ressources. Perturbations naturelles Définition Événements qui ne sont pas causés par l'humain. Exemple il y a 62,5 % de « x » et 37,5 % de « o » Perturbation humaine Événements qui sont causés par l'humain. -Tempête (ouragan) -Coupe de bois -Éruptions volcaniques -Déversement de pétrole -Feux de forêt (causé par la foudre) -L'exploitation minière -Périodes de sécheresse -Inondations (fortes pluies) -Périodes de gel ou de canicule 4.5 Les relations trophiques Niveau écologique Relation trophique : Liens de nature alimentaire qui existent entre les organismes vivants d'un écosystème et représentés par une chaîne alimentaire. Il existe 3 niveaux trophiques : 1. Les producteurs Organismes autotrophes (se nourrir sans manger!) d'un écosystème capables de créer de la matière organique à partir de matière inorganique. Ils sont à la base de la chaîne alimentaire et utilisent, entres autres, la lumière du Soleil (photosynthèse), le CO2 et les éléments nutritifs du sol pour produire de la matière organique. Ex : plantes, algues, micro-organismes (phytoplancton), ... Catégorie de matière Description Exemples Matière inorganique Matière qui n'est pas nécessairement produite par les organismes vivants. -eau -sels minéraux Matière organique Matière qui entre dans la composition des organismes vivants et qui est généralement créée par ceux-ci. -protéines -lipides -glucides 2. Les consommateurs Organismes hétérotrophes (incapables de produire eux-mêmes leur nourriture) qui se nourrissent d'autres organismes vivants. Ex : herbivores (herbes), granivores (graines), frugivores (fruits), carnivores (viandes), omnivores (de tout!), ... 3. Les décomposeurs Organismes hétérotrophes qui se nourrissent des déchets (ex : feuilles mortes) et des cadavres d'autres organismes vivants. Ils décomposent la matière organique en matière inorganique. C'est le principe du compost! Ex : champignons, certains vers, bactéries et insectes. Dans un écosystème, il existe plus d'une chaîne alimentaire possible. L'ensemble des chaînes alimentaires se nomme un réseau trophique ou réseau alimentaire. Ex : À partir du réseau alimentaire ci-dessus, réponds aux questions suivantes : a) Que représente la flèche? Cet organisme est mangé par ... b) Nomme les producteurs : Végétation c) Nomme les consommateurs herbivores seulement: Orignal, oiseau chanteur, castor, insecte et petits rongeurs d) Nomme les consommateurs carnivores seulement: Humain, loup gris, hibou, chauve-souris brune e) Nomme les décomposeurs : Aucun f) Que se passe-t-il s'il n'y a plus d'insectes? -Il y aura plus de végétation pour les autres organismes -L'oiseau chanteur se nourrira exclusivement de la végétation -La chauve-souris brune n'aura plus de nourriture, ce qui mènera à sa disparition g) Que se passe-t-il s'il n'y a plus d'hibou? -Il y aura plus d'oiseaux chanteurs, de petits rongeurs et de lièvres d'Amérique h) Que se passe-t-il s'il n'y a plus de végétation, suite à une coupe à blanc par exemple? -Tous les autres organismes risquent de disparaître, car on enlève la base de la chaîne alimentaire, la nourriture de départ. 4.6 La production primaire Biomasse : Masse totale de la matière organique présente à un moment donné dans un écosystème. Productivité primaire : Quantité de nouvelle biomasse (matière organique) obtenue par l'action des producteurs (végétaux) de l'écosystème. Les facteurs qui influencent la productivité primaire : – La quantité de lumière, puisque c'est l'énergie rayonnante du Soleil qui permet la photosynthèse. – La quantité d'eau disponible, puisque l'eau est nécessaire à la photosynthèse. – L'accès à des nutriments essentiels pour les producteurs, notamment du carbone, de l'azote, du phosphore et du potassium. – La température, car certaines conditions climatiques sont favorables à la croissance des producteurs. C N P K La matière et l'énergie dans un écosystème Recyclage chimique : de la matière Phénomène naturel qui, par l'action des décomposeurs, permet de remettre en circulation de la matière inorganique dans un écosystème à partir de la matière organique. De plus, la matière inorganique est continuellement transformée en matière organique par les producteurs. L'énergie n'est jamais recyclée, elle est transformée et transmise aux autres niveaux trophiques, mais avec une perte à chaque niveau. Un écosystème doit donc continuellement recevoir de l'énergie du Soleil. 4.7 La photosynthèse et la respiration cellulaire Photosynthèse : Transformation chimique qui produit du glucose et du dioxygène à partir de l'énergie du soleil, du dioxyde de carbone et de l'eau. Respiration cellulaire : Transformation chimique qui utilise du glucose et le dioxygène afin de dégager de l'énergie. Elle produit également du dioxyde de carbone et de l'eau.
